Грунтові води
Вода в гірських породах може перебувати в пароподібному, рідкому і твердомсостояніі. Стан і властивості води, що знаходиться в гірських породах, билідетально вивчені російським ученим А. Ф. Лебедєвим. Пізніше в класифікацію А. Ф.Лебедева були внесені поправки і доповнення, але сутність його уявлень не змінилася (див. Схему). Рідка вода в грунтах ділиться на два види: пов`язана ісвободная. У свою чергу, зв`язана вода містить у собі прочносвязанная ірихлосвязанную. Кожен з видів води в грунтах має більший або меньшеевліяніе на фізікомеханіческіх властивості ґрунтів. Особливо цей вплив сказиваетсяна глинистих ґрунтах.
Зміст
Молекулярна вода (міцно і Рихлосвязанная) вступає у взаємодію зповерхні глинистої частинки. Молекула води (диполь), потрапляючи в електріческоеполе негативної частки, притягається величезними електромолекулярнимі сіламіпрітяженія. Ці молекули і складають прочносвязанная воду (товщина шару - 1-2молекули). Прочносвязанная (гігроскопічна) вода має ряд властивостей, що відрізняють її від рідкої води. Вона не розчиняє солей, які не проводітелектрічество, що не передає гідростатичного тиску, має щільність 2 г / см3,замерзає при температурі -78 ° С. Вона нерухома, при t = 105 ПроЗпереходом в пароподібний стан і починає переміщатися.
Відео: Грунтові води на 50 см. Глибини
Рихлосвязанная вода утворює другий суцільний і товщий (до 100 молекул) шар навколо частинок. Утримується на поверхні частинок плівкова вода за счеттех же сил, що і гігроскопічна, але значно ослаблених. Сілиелектромолекулярного тяжіння, надзвичайно великі безпосередньо уповерхності частинок, швидко зменшуються в міру віддалення від неї. Плівкова водапо властивостями відрізняється як від гігроскопічної, так і від вільної води. Онаобладает підвищеною в`язкістю, пружністю, замерзає при температурі -2 ° С, не надіслані гідростатичного тиску. Плівкова вода може пересуватися отчастіци до частинки з місць, де плівки води товщі, до місць, де вони тоньше.Общая товщина гідратної оболонки може бути різна для різних порід іувелічівается зі зменшенням розміру твердих частинок. З плівковою водою связанитакіе важливі властивості глинистих порід, як набухання, усадка, пластичність, липкість.
Максимальна кількість зв`язаної води, яке може міститися в грунті підвпливом поверхневих сил тяжіння, називається максимальною молекулярнойвлагоемкостью.
Чим більше пористість і вологість грунту, тим слабкіше зв`язку між його частіцамі.Поетому пористість і вологість визначають міцність грунту.
При вологості більше максимальної молекулярної вологоємності в породі содержітсясвободная вода. Вільна вода ділиться на капілярну і гравітаціонную.Капіллярная вода заповнює дрібні пори, піднімається по ним проти сили тяжестіна деяку висоту і утримується силами поверхневого натягу менісків.
Відео: Підземні води
У великоуламкових грунтах (щебінь, галька) висота підняття близько 1-2см, вмелкіх і пилуватих пісках - 30-40см, в глинистих ґрунтах до 2,5 м. Ця водавизивает вогкість в підвалах і нижніх поверхах будівель.
Гравітаційна вода заповнює найбільші пори і тріщини. Вона можетнаходіться в стані спокою або руху (переміщається під дією сілитяжесті або різниці рівнів). Якщо гравітаційна вода знаходиться в состоянііпокоя і між частинками води існує гідравлічний зв`язок, то вона будетвзвешівать частки породи за законом Архімеда. Таке зважувальне тиск водиназивается гидростатическим.Явище зважування частинок породи водою необхідно враховувати при определеніідавленія породи на огорожі, при розрахунку фундаментів, на які такжедействует гідростатичний тиск, при розрахунку стійкості схилів, дна іоткосов котлованів і т. Д.
Якщо гравітаційна вода в гірських породах знаходиться в русі, то вона, кромегідростатіческого тиску, буде надавати на частинки породи і спорудигідродинамічний давленіе.Гідродінаміческое тиск знаходиться в прямій залежності від значеніягідравліческого градієнта.
Гідравлічний градієнт - різниця пьезометріческіх рівнів, віднесена до путіфільтраціі.
Відео: Як відвести грунтові води з доріжки
При постійному збільшенні гідродинамічного тиску частинки пухких породмогут перейти в стан невагомості. Гідравлічний градієнт, соответствующійсостоянію невагомості гірських порід, називається критичним ічісленно близький до одиниці. При великих значеннях гідравлічного градіентагрунтовие частки можуть у певних умовах захоплюватися і нестися воднимпотоком. Велике значення має напрямок дії гідродінаміческогодавленія. При дії його зверху вниз гірські породи ущільнюються, при действііснізу вгору - розрихлюються. Чинне від низу до верху гідродинамічний давленіеможет приводити до підйому дна котловану і виштовхування фундаменту.
Пароподібна вода міститься в повітрі, що заповнює пори, тріщини і пустотигорних порід. Кількість її залежить від температури і вологості породи, а такжеот пружності водяної пари в атмосфері даного району на певний момент часу. Пароподібна вода здатна переміщатися від місць з більшою упругостьюпара до місць з меншою пружністю. При зниженні температури вона можетконденсіроваться, утворюючи крапельно-рідку воду.
Відео: Грунтові води топлять дачні ділянки під Новосібірс
Тверда вода (лід) утворюється в грунтах з гравітаційної води при температуреніже 0 ° С. Лід може міститися в гірських породах у вигляді окремих кристалів, лінз або прошарків, що досягають іноді значних потужностей, особливо в районахмноголетней мерзлоти.
